馬薩諸塞州栗樹山(11/16/2021)——該團隊在《科學進展》上報告說，由波士頓學院研究人員小組領導的實驗使莫特絕緣體中溫度驅動的磁模式空間變化的原子尺度可視化成為可能。
波士頓學院物理學副教授 Ilija Zeljkovic 說，當今最前沿的材料在納米尺度上通常是“塊狀”的：它們的電子和磁特性在長度尺度上變化到幾納米。
Zeljkovic 與波士頓學院物理學教授王自強、最近的博士生趙賀一起開展了該項目。 ，以及加州大學圣巴巴拉分校的合作者。
Zeljkovic 補充說，一個特別有趣的轉變涉及一種變成磁性的非磁性材料。這種轉變可以通過將材料冷卻到低溫或通過調(diào)整其元素組成來實現(xiàn)。盡管在整體理解磁性材料方面取得了重大進展，但對磁性躍遷的原子級性質知之甚少。
研究人員在一篇題為“成像反鐵磁域摻雜自旋軌道莫特絕緣體中原子尺度無序的波動和影響。”
Zeljkovic 說，反鐵磁性是材料中一種不尋常的磁性，當相鄰原子位置的電子自旋完全以相反的方向對齊時，就會發(fā)生這種情況。該團隊報告說，它使用自旋極化掃描隧道顯微鏡 (SP-STM) 來繪制納米長度尺度上反鐵磁排序的局部強度。
研究人員通過熱循環(huán)發(fā)現(xiàn)了磁疇的顯著重新排列。
“例如，樣品的某些磁性區(qū)域會變成非磁性的，反之亦然，一些曾經(jīng)是非磁性的區(qū)域在熱循環(huán)后會變成磁性有序的，”Zeljkovic 說。“我們還發(fā)現(xiàn)，磁疇局部‘避免’鑭取代，并且傾向于遠離這些雜質形成。”
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